Γιατί οι ουσίες έχουν διαφορετικά σημεία τήξης;
1. Διαμοριακές δυνάμεις:
* Όσο ισχυρότερες είναι οι δυνάμεις, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο τήξης: Οι δυνάμεις που προσελκύουν μόρια μεταξύ τους ονομάζονται διαμοριακές δυνάμεις. Αυτές οι δυνάμεις μπορούν να είναι:
* δεσμός υδρογόνου: Ο ισχυρότερος τύπος, που υπάρχει σε μόρια με υδρογόνο συνδεδεμένο με εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικά άτομα όπως οξυγόνο, άζωτο ή φθόριο (π.χ. νερό).
* αλληλεπιδράσεις διπόλης-διπόλης: Εμφανίζονται μεταξύ πολικών μορίων με μόνιμα δίπολα.
* Δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου: Ο ασθενέστερος τύπος, που υπάρχει σε όλα τα μόρια, που προκύπτουν από προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή ηλεκτρονίων.
* Όσο πιο αδύναμες είναι οι δυνάμεις, τόσο χαμηλότερο είναι το σημείο τήξης: Οι ουσίες με ασθενέστερες διαμοριακές δυνάμεις απαιτούν λιγότερη ενέργεια για να ξεπεραστούν τα αξιοθέατα και η μετάβαση από ένα στερεό σε ένα υγρό.
2. Μοριακή δομή:
* Σχήμα και μέγεθος: Τα μόρια με μεγαλύτερες επιφανειακές περιοχές και σύνθετα σχήματα μπορούν να έχουν ισχυρότερες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, αυξάνοντας τα σημεία τήξης τους.
* διακλάδωση: Τα διακλαδισμένα μόρια έχουν λιγότερη επιφάνεια για αλληλεπίδραση, με αποτέλεσμα τις ασθενέστερες ενδομοριακές δυνάμεις και τα χαμηλότερα σημεία τήξης σε σύγκριση με τους αντίστοιχους ευθείας αλυσίδας τους.
3. Κρυσταλλική δομή:
* Κανονική έναντι ακανόνιστου: Τα στερεά μπορεί να είναι κρυσταλλικά (διατεταγμένη διάταξη) ή άμορφα (διαταραγμένα). Τα κρυσταλλικά στερεά έχουν γενικά υψηλότερα σημεία τήξης λόγω της πιο οργανωμένης δομής, καθιστώντας πιο δύσκολη τη διαταραχή της ρύθμισης.
Παραδείγματα:
* νερό: Έχει ισχυρή δέσμευση υδρογόνου, δίνοντάς του ένα σχετικά υψηλό σημείο τήξης (0 ° C).
* αιθανόλη: Έχει ασθενέστερη σύνδεση υδρογόνου από το νερό, οδηγώντας σε χαμηλότερο σημείο τήξης (-114 ° C).
* μεθάνιο: Εμφανίζει μόνο αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, με αποτέλεσμα ένα πολύ χαμηλό σημείο τήξης (-182 ° C).
Συνοπτικά:
Το σημείο τήξης μιας ουσίας είναι μια άμεση συνέπεια της ισορροπίας μεταξύ των δυνάμεων που συγκρατούν τα σωματίδια τους μαζί και της ενέργειας που απαιτείται για να ξεπεραστούν αυτές οι δυνάμεις. Όσο ισχυρότερες είναι οι δυνάμεις και η πιο οργανωμένη δομή, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο τήξης.
